Dispositivo inalámbrico de transmisión local de señales de alta velocidad.

Sistema de transmisión óptica local y bilateral de señales entre una base (1) y varios adaptadores (2a,

2b, 2c) enel espacio libre, tal que:

- los adaptadores (2a, 2b, 2c) presentan, cada uno, un identificador (ID1, ID2, ID3);

- la base (1) comprende unos medios de enrutamiento (8) de las señales y un multiplexor/demultiplexor (12, 15) delas señales en varias longitudes de onda (l1, l2, l3) de trabajo;

- esos medios de enrutamiento (8) disponen de una longitud de onda (l0) de gestión única para intercambiar unasseñales de gestión con los adaptadores (2a, 2b, 2c) y comprenden una tabla de direccionamiento (8.1) para llevar acabo una correspondencia entre al menos un identificador (ID1, ID2, ID3) de un adaptador (2a, 2b, 2c) y al menosuna de las longitudes de onda de trabajo, para asignar la longitud de onda de gestión única (l0) a lascomunicaciones entre la base (1) y los adaptadores (2a, 2b, 2c), y

- siendo la tabla de direccionamiento dinámica, para atribuir las longitudes de onda de trabajo en función del númerode adaptadores (2a, 2b, 2c) que desean comunicar al mismo tiempo;

- recibiendo un adaptador al menos el conjunto de las señales emitidas por la base (1).

Dispositivo inalámbrico de transmisión local de señales de alta velocidad

Campo técnico La invención se refiere a un dispositivo inalámbrico de transmisión local y bilateral de señales (por ejemplo, voz, datos, imágenes) de alta velocidad. Un dispositivo de transmisión de este tipo se puede utilizar, por ejemplo, en una red doméstica inalámbrica de comunicación local por infrarrojos (conocida con la denominación anglosajona WirDAN por Wireless Infra Red Domestic Area Network) o en una red local inalámbrica de comunicación por infrarrojos (conocida con la denominación anglosajona WirLAN por Wireless Infra Red Local Area Network) o en un red del tipo Hot Spot que es una red con acceso local de alta velocidad.

Estado de la técnica anterior

Actualmente, los dispositivos inalámbricos de transmisión local y bilateral sustituyen a los dispositivos con cables ya que ofrecen una mayor flexibilidad de uso. Esos dispositivos permiten que dispositivos digitales se comuniquen entre sí que ya no dependen de cables y que, por lo tanto, se pueden desplazar con facilidad.

La transmisión se realiza mediante un enlace radioeléctrico u óptico. El dispositivo comprende una base de emisión/recepción que se comunica con uno o varios adaptadores (estos también emisores/receptores) asociados cada uno a un dispositivo digital como un ordenador, un periférico de cualquier tipo, un televisor, un teléfono, un mando a distancia, un retroproyector, un altavoz, un ordenador de bolsillo o un asistente personal, una cámara fotográfica, una cámara o cualquier otro dispositivo digital doméstico o profesional.

La base delimita una zona de cobertura ligada a una calidad de servicio y de transmisión. Los adaptadores situados en esa zona de cobertura se pueden acoplar a la base y permitir una comunicación bilateral entre el dispositivo digital asociado al adaptador y la base.

Existen varias tecnologías de radiotransmisión inalámbrica. Se pueden citar la tecnología Bluetooth que ofrece una velocidad bruta de 1 Mbit/s en la banda de frecuencias denominada de 2, 4 GHz. El número máximo de comunicaciones simultáneas es del orden de siete. La tecnología Wi-Fi (abreviatura de Wireless Fidelity por fidelidad inalámbrica) que lleva el nombre técnico de IEEE 802.11b, ofrece una velocidad de 54 Mbit/s en la banda de frecuencias denominada de 2, 4 GHz o denominada de 5 GHz. El número máximo de comunicaciones simultáneas es del orden de entre 50 y 60. La tecnología HomeRF ofrece una velocidad de 11 Mbit/s en la banda de frecuencias denominada de 2, 4 GHz. La tecnología Hiperlan ofrece una velocidad del orden de 20 Mbit/s en la banda de frecuencias denominada de 5 GHz, la versión 2 permitiendo alcanzar una velocidad de 54 Mbit/s. La zona de difusión va de 50 a 100 metros para todas estas tecnologías con la excepción de la tecnología Bluetooth para la cual la zona de difusión es del orden de 10 a 30 metros.

Estas tecnologías presentan varios inconvenientes. El número de comunicaciones simultáneas es restringido, lo que limita el número de dispositivos que pueden entrar en juego al mismo tiempo. La velocidad global está limitada y se comparte entre todos los dispositivos que transmiten al mismo tiempo. Existe una diferencia notable entre la velocidad bruta y la velocidad útil ya que con las señales útiles propiamente dichas se transmiten datos de red.

Existe un riesgo de interferencias entre las tecnologías Bluetooth y Wi-Fi si estas se emplean de forma simultánea en la misma habitación. Las velocidades son por lo general inferiores en el sentido ascendente (desde el adaptador hacia la base) con respecto a las del sentido descendente (desde la base hacia el adaptador) . La escalabilidad está limitada, si las frecuencias van a ampliarse, una parte de los componentes del dispositivo tendrá que cambiarse ya que no será compatible. Otro problema está ligado a los aspectos normativos que pueden aparecer en la utilización de las ondas radioeléctricas y a su límite de potencia en funcionamiento. Otro inconveniente es que esas técnicas son poco transparentes con respecto al protocolo de comunicación y, por lo tanto, no pueden transmitir todos los tipos de señales digitales.

Las tecnologías de transmisión óptica en el espacio libre comienzan a desarrollarse, estas permiten eliminar algunos 55 fallos de las transmisiones radioeléctricas. Utilizan, por lo general, el infrarrojo que no presenta, a unos niveles de potencia relativamente bajos, efectos nocivos conocidos para la salud.

Se conocen algunos dispositivos de transmisión óptica en el espacio libre, por ejemplo en los documentos [1] a [4] que se citan al final de la presente descripción. El documento [1] muestra un dispositivo de transmisión entre una base y al menos un adaptador por visión directa de infrarrojos en un único canal correspondiente a una longitud de onda. El documento [2] muestra un dispositivo de transmisión entre una base y varios adaptadores, en el cual la base emite una pluralidad de haces que van a formar, cada uno, un punto luminoso sobre una superficie reflectante, esos puntos se pueden considerar como fuentes de luz. Cada adaptador se ilumina mediante dicha fuente. El documento [3] muestra un dispositivo de transmisión en el cual varios adaptadores se comunican con varias bases 65 que emiten varios haces infrarrojos. Se utiliza un protocolo del tipo CSMA (abreviatura anglosajona de Carrier Sense Multiple Access, es decir, acceso múltiple por detección de portadora) para evitar colisiones cuando varios adaptadores quieren transmitir al mismo tiempo. El documento [4] muestra un dispositivo de transmisión por infrarrojos entre una estación central y unas estaciones remotas. Las señales se emiten de acuerdo con unas tramas que siguen algunos protocolos conocidos como HDLC (abreviatura anglosajona de High Level Data Link Control por control de enlace de datos de alto nivel) o SDLC (abreviatura anglosajona de Synchronous Data Link Control por

control de enlace de datos síncrono) .

Como en los dispositivos de radiotransmisión, esos dispositivos de transmisión óptica en el espacio libre presentan los inconvenientes de que la velocidad global está limitada y se comparte entre todos los dispositivos que transmiten al mismo tiempo. Como consecuencia, el número de dispositivos que pueden transmitir al mismo tiempo está limitado. La seguridad de los datos transmitidos es mejor que en las técnicas de radio, pero aun no puede considerarse completamente satisfactoria en las habitaciones con grandes superficies acristaladas aunque la atenuación aumenta muy rápido con la distancia.

El documento US 2002/0075543 muestra un ejemplo de una red óptica en el espacio libre. 15

Exposición de la invención La presente invención tiene como objetivo realizar un dispositivo de transmisión óptica local y bilateral de señales entre una base y al menos un adaptador en el espacio libre que no presente los inconvenientes anteriormente mencionados, esto es, la anchura de banda total y por usuario limitada así como el reducido número de comunicaciones simultáneas permitidas.

Para conseguir estos objetivos, la presente invención es un dispositivo de transmisión óptica local y bilateral de señales entre una base y varios adaptadores en el espacio libre. Los adaptadores presentan, cada uno, un identificador y la base comprende unos medios de enrutamiento de las señales y un multiplexor-demultiplexor de las señales en varias longitudes de onda de trabajo, esos medios de enrutamiento comprendiendo una tabla de direccionamiento que lleva a cabo una correspondencia entre al menos un identificador de un adaptador y al menos una de las longitudes de onda de trabajo, un adaptador al menos recibiendo el conjunto de las señales emitidas por la base.

De este modo, al realizar un multiplexado/demultiplexado en varias longitudes de onda, se beneficia de varios canales de comunicación, cada uno correspondiendo a una de las longitudes de onda, y en esos canales la velocidad puede ser nominal. La velocidad de transmisión permitida se puede entonces multiplicar por el número de canales frente a los dispositivos de la técnica anterior.

Un adaptador puede emitir hacia la base una señal llevada por una longitud de onda atribuida a ese adaptador.

Se puede prever un direccionamiento dinámico de la base, para ello los medios de enrutamiento disponen de una longitud de onda de gestión para intercambiar unas señales de gestión con los adaptadores.

La transmisión es, de preferencia, una transmisión en la banda infrarroja.

La base puede comprender un primer subconjunto con el multiplexor-demultiplexor y los medios de enrutamiento, ese primer subconjunto cooperando con... [Seguir leyendo]

1. Sistema de transmisión óptica local y bilateral de señales entre una base (1) y varios adaptadores (2a, 2b, 2c) en el espacio libre, tal que: 5

- los adaptadores (2a, 2b, 2c) presentan, cada uno, un identificador (ID1, ID2, ID3) ;

- la base (1) comprende unos medios de enrutamiento (8) de las señales y un multiplexor/demultiplexor (12, 15) de

las señales en varias longitudes de onda (λ1, λ2, λ3) de trabajo; 10

- esos medios de enrutamiento (8) disponen de una longitud de onda (λ0) de gestión única para intercambiar unas señales de gestión con los adaptadores (2a, 2b, 2c) y comprenden una tabla de direccionamiento (8.1) para llevar a cabo una correspondencia entre al menos un identificador (ID1, ID2, ID3) de un adaptador (2a, 2b, 2c) y al menos una de las longitudes de onda de trabajo, para asignar la longitud de onda de gestión única (λ0) a las

comunicaciones entre la base (1) y los adaptadores (2a, 2b, 2c) , y

- siendo la tabla de direccionamiento dinámica, para atribuir las longitudes de onda de trabajo en función del número de adaptadores (2a, 2b, 2c) que desean comunicar al mismo tiempo;

- recibiendo un adaptador al menos el conjunto de las señales emitidas por la base (1) .

2. Sistema de transmisión de acuerdo con la reivindicación 1, que se caracteriza porque la base (1) comprende un primer subconjunto (10) con el multiplexador-demultiplexador (12, 15) y los medios de enrutamiento (8) , cooperando este primer subconjunto (10) con al menos un segundo subconjunto (11) .

3. Sistema de transmisión de acuerdo con la reivindicación 2, que se caracteriza porque el primer subconjunto (10) está conectado mediante al menos una fibra óptica (7, 17) de transmisión al segundo subconjunto (11) .

4. Sistema de transmisión de acuerdo con una de las reivindicaciones 2 o 3, que se caracteriza porque el primer

subconjunto (10) de la base (1) comprende una pluralidad de convertidores eléctrico-ópticos (9) montados entre los medios de enrutamiento (8) y el multiplexor (12) y una pluralidad de convertidores óptico-eléctricos (16) montados entre el demultiplexor (15) y los medios de enrutamiento (8) .

5. Sistema de transmisión de acuerdo con la reivindicación 4, que se caracteriza porque los medios de enrutamiento (8) comprenden un conmutador (8.2) conectado en la salida a la pluralidad de convertidores eléctrico-ópticos (9 ) y en la entrada a la pluralidad de convertidores óptico-eléctricos (16) .

6. Sistema de transmisión de acuerdo con la reivindicación 5, que se caracteriza porque el conmutador (8.2) está

destinado a conectarse a una red (6) de comunicación. 40

7. Sistema de transmisión de acuerdo con una de las reivindicaciones 2 a 6, que se caracteriza porque el segundo subconjunto (11) de la base (1) comprende una parte emisora (11E) con una óptica de conformación (20, 200) que coopera con la fibra óptica (7) de transmisión y una parte receptora (11R) con una o varias lentes convergentes (24, 240) que cooperan con la fibra óptica (17) de transmisión.

8. Sistema de transmisión de acuerdo con una de las reivindicaciones 1 a 7, que se caracteriza porque un adaptador (2a) comprende una parte emisora (2E) con un convertidor eléctrico-óptico (37) y una parte receptora (2R) con un convertidor óptico-eléctrico (35) , estando destinados esos convertidores (35, 37) a estar conectados o integrados en un dispositivo digital (3a) .

9. Adaptador destinado a emitir hacia una base (1) una señal óptica transportada por una longitud de onda que se le ha asignado y a estar conectada o integrada en un dispositivo digital, que se caracteriza porque comprende una parte receptora (2R) formada por un dispositivo de filtrado (33) controlado en longitud de onda en función de las señales de gestión recibidas de la base (1) y una parte emisora (2E) que comprende un convertidor eléctrico-óptico 55 (37) controlado en longitud de onda en función de las señales de gestión recibidas de la base (1) para emitir en una longitud de onda apropiada atribuida por la base (1) .

10. Procedimiento de transmisión óptica local y bilateral de señales entre una base y varios adaptadores en el espacio libre, que se caracteriza porque comprende las siguientes etapas:

a’) consulta por la base de los adaptadores en una longitud de onda de gestión, poseyendo cada adaptador su propio identificador;

b’) respuesta de los adaptadores que desean comunicar, en la longitud de onda de gestión, enviando su identificador 65 a la base;

c’) asignación de las primeras longitudes de onda de trabajo a los adaptadores que han respondido;

d’) envío por la base de las primeras longitudes de onda de trabajo a los adaptadores que han respondido, en la longitud de onda de gestión,

a) inicialización de una comunicación entre la base (1) y los adaptadores (2a, 2b, 2c) que han respondido en las primeras longitudes de onda (λ1, λ2, λ3) de trabajo, realizándose esta transmisión para dos al menos de los adaptadores (2a, 2b) en dos primeras longitudes de onda de trabajo diferentes, siendo asignadas cada una de las dos primeras longitudes de onda a uno de los adaptadores, recibiendo un adaptador al menos el conjunto de las señales emitidas por la base;

b) respuesta de los adaptadores (2a, 2b) a la base (1) , realizándose esta respuesta para cada uno de los dos adaptadores en la primera longitud de onda de trabajo que se les ha asignado 1.

11. Procedimiento de transmisión de acuerdo con la reivindicación 10, caracterizado porque prevé un protocolo de salto temporal en longitud de onda para las longitudes de onda de trabajo.